| 研究課題/領域番号 |
22K04088
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
藤森 和博 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (70314705)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | メタマテリアル / メタ表面 / 磁気壁 / リコンフィグラブル / アンテナ / 無線電力伝送 / 周波数可変 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
配線しなくても電子機器に充電できるワイヤレス給電技術では，設備と人との距離が十分であれば十分な安全が確保できるが，住宅やオフィス内では十分な距離が確保できず，生活空間を狭めてしまい，利便性を求めた結果，生活や活動のクオリティを低下させてしまう．
このような問題を解決するためには，ワイヤレス給電における送電設備と壁面・床面との距離をゼロ距離にできる磁気壁が不可欠となる．
本申請課題では，メタ表面による薄型軽量の磁気壁，このメタ表面を小型化・アレー化し，電気的な制御でアレー欠陥を生み出すことで，特定周波数帯に使用が限定されないリコンフィグラブルな磁気壁の実現を目指す．
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| 研究実績の概要 |
カーボンニュートラルを目指し，電気自動車への置換が推進されており，その充電方法として結合型ワイヤレス給電の研究が盛んに行われている．また，ワイヤレス給電技術は家電製品への適用も進められている．設備と人との距離が十分に確保できる場合には，人への影響をなくすための十分な措置を講じられるが，家電製品を対象に住宅やオフィス内で使用する場合に十分な距離を確保することは難しいだけでなく，設備を後付けする場合には居住空間を狭めてしまうため，利便性を求めた結果，生活や活動のクオリティを低下させてしまう．このような問題を解決するためには，ワイヤレス給電における送電設備と壁面や床面との距離をゼロ距離にできる磁気壁が不可欠となる．結合型ワイヤレス給電の送電設備にはヘリカルあるいはスパイラル共振器が用いられることが多く，ループ の一 電流による磁界を利用するため，パーマロイやフェライトといった磁性体での磁 壁が考えられるが，重量やコストを抑えることは至難である．そこで，本申請課題では，スプリットリング共振器に代表される円環形メタ表面による薄型軽量の磁気壁，このメタ表面を小型化・アレー化し，電気的な制御でアレー欠陥を生み出すことで，特定周波数に使用が限定されないリコンフィグラブルな磁気壁の実現を目指している．
令和5年度は計画していた電気的に欠陥を生み出すメタ表面の設計，基礎特性の把握，磁 壁特性について，解析的，実験的に検討した．僅かな欠陥を与えることによって，近接して置かれた2.45GHz帯標準ダイポールアンテナの入力インピーダンスを変化させることを確認し，学会において発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
メタ表面の基本的な設計方針の決定，解析に基づいた予測，試作による実証に至るまで，実現しようとするメタ表面の基礎的な特性を把握することができており，全体的には順調に進展していると判断できる．
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| 今後の研究の推進方策 |
現在まで得られているメタ表面の設計精度を高め，令和5年度に実施した2.45GHz帯以外の周波数帯における電磁界制御に着手する．
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